JP6429370B2 - 車両のエンジン組付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両のエンジン組付け方法に関する。

例えば自動車などの車両を構成するボデーへのエンジンの組付けに際しては、従来、ボデーを所定の高さ位置で搬送すると共に、エンジンをボデーの鉛直下方に配置した状態から当該エンジンをリフター等を用いて上昇させて、ボデーのエンジン搭載スペースに搭載することにより行われていた（例えば、特許文献１や特許文献２を参照）。

特開平８−２９５２７３号公報 特開２０１１−７３５９３号公報

しかしながら、ボデーのエンジン搭載スペースは非常に狭く（特に軽自動車においてはその傾向が顕著である）、またその周囲をダッシュパネルやサイドメンバ、クロスメンバなどで囲まれた状態にあることから、エンジン搭載スペース内での作業スペースが確保しづらく、視認性も悪かった。そのため、エンジンの搭載作業自体がし難くなっており、また搭載後の組付けに係る作業性も決して良いとは言えなかった。

また、エンジンはボデーの下方から搭載する一方で、ラジエータを含む熱交換ユニット（ＦＥＭ：フロントエンドモジュールとも呼ばれる）はボデーの前方から搭載しており、部品によって搭載方向が異なっていた。そのため、組付けが煩雑になっており、このことも作業性を低下させる一因となっていた。

以上の事情に鑑み、本発明により解決すべき課題は、車両のボデーに設けたエンジン搭載スペース内における作業スペースを確保して、エンジンとその周辺部材を組付け可能とし、これにより組付け作業の簡易化と作業性の向上を図ることにある。

前記課題の解決は、本発明に係る車両のエンジン組付け方法によって達成される。すなわち、この組付け方法は、 車両を構成するボデーにエンジンを組付けるに際し、エンジンにその周辺要素を取付けてなるエンジンユニットと、熱交換ユニット、及びフロントサスペンションユニットとをサブアッシー化してエンジンサブアッシーを形成した後、エンジンユニットと、熱交換ユニット、及びフロントサスペンションユニットとの間で配管、配線の少なくとも何れか一方を行ってエンジンサブアッシー内に配管系、配線系の少なくとも何れか一方を構築した状態で、構築した配管系、配線系の少なくとも何れか一方に対し配管系のリークチェック、又は配線系の導通チェックを行い、然る後、エンジンサブアッシーをボデーのサイドメンバの間に形成されるエンジン搭載スペースに搭載する点をもって特徴付けられる。

このように、本発明では、予めエンジンと、熱交換ユニットの少なくとも一部を構成する部材とをサブアッシー化した後、サブアッシー化した状態でエンジンをボデーのサイドメンバの間に形成されるエンジン搭載スペースに搭載するようにした。このようにサブアッシー化した状態でエンジンを搭載することで、熱交換ユニット又はその一部構成部材によって画成されるエンジン搭載スペースの前方側が開放され、あるいは当該スペースが前方側へ広がった状態でエンジンを搭載することができる。よって、エンジンを搭載させ易くなり、かつその後の組付け作業も容易となる。これにより、エンジン搭載スペースまわりの作業性が向上するので、組付け品質を向上させることが可能となる。また、作業性が向上すれば、その分不具合の発生を防止できる確率も上昇するので、歩留まりの改善にもつながる。もちろん、エンジンと熱交換ユニット又はその一部構成部材とをサブアッシー化した状態でエンジンを搭載すれば、一度の搭載作業で複数の部品を搭載できるので、非常に簡易かつ効率的に作業を進めることができる。

また、本発明に係る組付け方法は、サブアッシー化によりエンジンサブアッシーを形成するに際し、エンジン及び熱交換ユニットの少なくとも一部を構成する部材を含むエンジンサブアッシーの構成要素の間で配管、配線の少なくとも何れか一方を行うものであってもよい。

このように、予めエンジンサブアッシーを形成するのに併せて、当該サブアッシーを構成する要素（エンジン、ラジエータなど）の間で配管、配線の少なくとも一方を行っておくことで、ボデーへ搭載した後の作業数を減らすことができる。また、組付け前ならエンジン搭載スペースよりも作業し易い場所で配管、配線を行うことができるので、作業性もよい。また、上記サブアッシー時に配管、配線を行っておくことで、組付け前に配管のリークチェックや配線の導通チェック（断線チェック）を行うことができる。これにより、先にサブアッシー単位で品質保証（検査）をした状態で組付けを図ることができる。また、組付け前に不具合が発見できれば、不具合品（不良品）の流出防止を効果的に図ることも可能となる。

以上のように、本発明によれば、車両のボデーに設けたエンジン搭載スペース内における作業スペースを確保して、エンジンとその周辺部材を組付け可能とし、これにより組付け作業の簡易化と作業性の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態に係るエンジン組付け方法の概要を説明するための斜視図である。 図１に示すエンジンサブアッシーを構成するエンジンユニットの分解斜視図である。 図１に示すエンジンサブアッシーを構成する熱交換ユニットの分解斜視図である。 図１に示すエンジンサブアッシーを構成するフロントサスペンションユニットの分解斜視図である。 図１に示すエンジンサブアッシーの形成態様の一例を説明するための概略側面図である。 図１に示すエンジンサブアッシーの検査態様の一例を説明するための概略側面図である。 本発明の一実施形態に係るエンジン組付け方法を説明するための概略側面図であって、（ａ）は搭載前、（ｂ）は搭載時におけるボデーとエンジンサブアッシーとの位置関係を示す側面図である。 本発明の他の実施形態に係るエンジン組付け方法を説明するための概略側面図であって、（ａ）は搭載前、（ｂ）は搭載時、（ｃ）は搭載後の組付け時におけるボデーとエンジンサブアッシーとの位置関係を示す側面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る車両のエンジン組付け方法を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るエンジン組付け方法に係る車両のボデー１及びエンジンサブアッシー１０を示す斜視図である。この組付け方法は、（１）エンジンユニット２０、熱交換ユニット３０、及びフロントサスペンションユニット４０を形成する工程、（２）エンジンユニット２０と熱交換ユニット３０、及びフロントサスペンションユニット４０とをサブアッシー化してエンジンサブアッシー１０を形成する工程、及び（３）エンジンサブアッシー１０をボデー１に組付ける工程とを備える。まず、ボデー１とエンジンサブアッシー１０の構成を説明する。

ボデー１は、図１に示すように、その前方部（図１において左下方向が車両の前方、右上方向が車両の後方を示す）に、ダッシュパネル２と、ダッシュパネル２からボデー１の前後方向に伸びる左右一対のサイドメンバ３と、ボデー１の幅方向（水平でかつ車両の前後方向に直交する向きをいうものとする。以下、同じ。）に伸び、サイドメンバ３の前方側端部に取付けられるクロスメンバ４とを有するもので、ダッシュパネル２と一対のサイドメンバ３とで囲まれた領域がエンジン搭載スペース５となっている。

各サイドメンバ３の上部には、後述するエンジン２１をボデー１に取付けるためのエンジンマウント６が設けられている。また、各サイドメンバ３の幅方向外側にはサスペンションタワー７が設けられると共に、このサスペンションタワー７にショックアブソーバー８が取付けられている。また、ダッシュパネル２の前方側には、Ａ／Ｃのエクスパンションバルブ９ａとヒーターパイプ９ｂとが設けられており、（３）エンジンサブアッシー１０の組付け工程時に、コンデンサ３３とエクスパンションバルブ９ａとがＡ／Ｃパイプ３５で接続される。また、ヒーターパイプ９ｂとエンジンユニット２０とが図示しないホースで接続される。

エンジンサブアッシー１０を構成する各ユニット２０〜４０のうち、エンジンユニット２０はエンジン２１にその周辺要素を取付けてなるもので、本実施形態では、エンジン２１にトランスミッションユニット２２を取付けてなる。よって、（１−１）エンジンユニット２０を形成する工程では、図２に示すように、エンジン本体２３にエンジン吸排気部２４を取付けてエンジン２１を形成すると共に、トランスミッション２５にドライブシャフト２６を取付けてトランスミッションユニット２２を形成する。然る後、エンジン２１にトランスミッションユニット２２を取付けることでエンジンユニット２０を形成する。もちろん、先にエンジン２１にトランスミッション２５を取付けておき、然る後、トランスミッション２５にドライブシャフト２６を取付けることによりトランスミッションユニット２２及びエンジンユニット２０を形成してもよい。

熱交換ユニット３０はラジエータサポート３１にその周辺要素を取付けてなるもので、本実施形態では、ラジエータサポート３１にラジエータ３２とコンデンサ３３、及びクロスメンバ４を取付けてなる。よって、（１−２）熱交換ユニット３０を形成する工程では、図３に示すように、ラジエータサポート３１にクロスメンバ４を取付けると共に、ラジエータ３２にコンデンサ３３を取付ける。然る後、ラジエータサポート３１にラジエータ３２を取付けることで熱交換ユニット３０を形成する。

フロントサスペンションユニット４０は、本実施形態では、図４に示すように、フロントサスペンションメンバ４１、ステアリングギヤ４２、ロアアーム４３、トルクロッド４４、スタビライザー４５、ナックル４６、及びブレーキディスク４７を一体的に取付けてなる。よって、（１−３）フロントサスペンションユニット４０を形成する工程では、図４に示すように、フロントサスペンションメンバ４１にステアリングギヤ４２、ロアアーム４３、トルクロッド４４、スタビライザー４５を取付け、ナックル４６にブレーキディスク４７を取付けた後、このナックル４６をロアアーム４３に取付けることでフロントサスペンションユニット４０を形成する。

このようにして、エンジンユニット２０、熱交換ユニット３０、及びフロントサスペンションユニット４０を形成した後、これら一連のユニット２０〜４０をサブアッシー化してエンジンサブアッシー１０を形成する（図１）。この（２）エンジンサブアッシーの形成工程では、例えば、図５に示す治具５０を用いてエンジンユニット２０と熱交換ユニット３０、及びフロントサスペンションユニット４０のサブアッシー化を行う。この治具５０は、エンジンユニット２０を支持する第一支持部５１と、フロントサスペンションユニット４０を支持する第二支持部５２と、熱交換ユニット３０を支持する第三支持部５３とを有するもので、この治具５０を用いたサブアッシー化は例えば以下のようにして行われる。まず、ドライブシャフト２６及びトルクロッド４４を介してエンジンユニット２０とフロントサスペンションユニット４０とを連結する。然る後、互いに連結した状態のエンジンユニット２０とフロントサスペンションユニット４０とを治具５０の第一支持部５１及び第二支持部５２上にそれぞれ載置する。また、治具５０の第三支持部５３上に熱交換ユニット３０を載置する。これにより、エンジンユニット２０と熱交換ユニット３０、及びフロントサスペンションユニット４０が治具５０により一体化され（サブアッシー化され）、エンジンサブアッシー１０が形成される。

なお、このサブアッシー化に際して、エンジンサブアッシー１０の構成要素（エンジンユニット２０、熱交換ユニット３０、フロントサスペンションユニット４０）の間で配管、配線の少なくとも何れか一方を行っておいてもよい。具体的には、ラジエータ３２とエンジン２１とをラジエータホース３４で接続すると共に、トランスミッション２５とラジエータ３２とを冷却パイプ４８で接続する等して、エンジンサブアッシー１０内にＬＬＣやＡ／Ｃガスの配管系（流路）を予め構築しておいてもよい。もちろん、図示は省略するが、これらのユニット２０〜４０間を、例えばケーブルやワイヤーハーネスなどで接続（配線）することで、エンジンサブアッシー１０内に配線系（回路）を構築しておいてもよい。

また、上述のようにＬＣＣの系やＡ／Ｃガスの配管系、あるいは配線系を構築した場合、組付け前の段階で、各種クーラントやガスのリークチェック、あるいは配線系（回路）の導通チェック（断線チェック）を行うことも可能である。具体的には、例えば図６に示すように、エンジンユニット２０、熱交換ユニット３０、及びフロントサスペンションユニット４０が治具５０で一体的に支持されてなるエンジンサブアッシー１０のエンジン吸排気部２４（インテークマニホールド）に検査装置５５をホース５６等で接続して、検査装置５５を含めた吸排気系を構築する。そして、エンジン吸排気部２４に向けて高圧エアを供給した際のエア圧を検知することでリークチェックを行う。これにより機能上問題のないエンジンサブアッシー１０のみが次工程（エンジン組付け工程）に搬送される。

以上のようにしてエンジンサブアッシー１０を形成した後、このエンジンサブアッシー１０を車両（ボデー１）の前方からエンジン搭載スペース５に向けて移動させ、エンジン２１をエンジン搭載スペース５に搭載する。この際用いられる搭載装置６０は、例えば図１に示すように、スライド機構６１と、リフター６２と、図示しないボデー支持部とを備える。

上記構成の搭載装置６０を用いたエンジンサブアッシー１０のボデー１への組付け作業は例えば下記のようにして行われる。

まず、図７（ａ）に示すように、スライド機構６１上のリフター６２にエンジンサブアッシー１０を載置する。すなわち、リフター６２上に、治具５０の各支持部５１〜５３により一体的に支持された状態のエンジンユニット２０、熱交換ユニット３０、及びフロントサスペンションユニット４０を載置する。この時点で、リフター６２及びエンジンサブアッシー１０はボデー１から前方側に離れた位置にある。また、エンジンサブアッシー１０はボデー１のエンジン搭載スペース５と同一高さレベルにある。然る後、スライド機構６１の駆動によりリフター６２及びエンジンサブアッシー１０をボデー１に向けてスライド（水平移動）させ、エンジンサブアッシー１０のエンジン２１をボデー１のサイドメンバ３間に設けられたエンジン搭載スペース５に導入する（図１、図７（ｂ））。

このようにエンジンサブアッシー１０のエンジン２１をボデー１内のエンジン搭載スペース５に搭載した後、上方からエンジンユニット２０をエンジンマウント６に締結することで、ボデー１とエンジンユニット２０との組付けが行われる。また、熱交換ユニット３０の一構成要素としてラジエータサポート３１に取付けられたクロスメンバ４を、サイドメンバ３の前方側端部に対して締結等により固定することで、ボデー１と熱交換ユニット３０との組付けが行われる。

また、フロントサスペンションユニット４０のナックル４６をボデー１に予め取付けておいたショックアブソーバー８に締結すると共に、図示しない所定の治具でフロントサスペンションメンバ４１を吊り下げ支持した状態で、ボデー１の下方からサイドメンバ３にフロントサスペンションメンバ４１を締結する。これによりボデー１とフロントサスペンションユニット４０との組付けが行われる。

このように、本発明に係るエンジン組付け方法では、予めエンジン２１（エンジンユニット２０）とラジエータサポート３１及びクロスメンバ４（熱交換ユニット３０の一部構成部材）とをサブアッシー化してエンジンサブアッシー１０を形成した後、サブアッシー化した状態のエンジン２１をボデー１に搭載するようにした。このようにすることで、クロスメンバ４とサイドメンバ３、及びダッシュパネル２で画成されるエンジン搭載スペース５の前方側が開放された状態でエンジンサブアッシー１０を搭載することができる。よって、エンジン２１を搭載させ易くなり、かつその後の組付け作業も容易となる。これにより、エンジン搭載スペース５まわりの作業性が向上するので、組付け品質を向上させることが可能となる。また、作業性が向上すれば、その分不具合の発生を防止できる確率も上昇するので、歩留まりの改善にもつながる。もちろん、エンジンユニット２０と熱交換ユニット３０等とをサブアッシー化した状態でこのエンジンサブアッシー１０のエンジン２１をボデー１に搭載すれば、一度の搭載作業で複数の部品を搭載できるので、非常に簡易かつ効率的に作業を進めることができる。

また、本実施形態では、予めエンジンサブアッシー１０を形成するのに併せて、エンジンサブアッシー１０を構成するエンジンユニット２０、熱交換ユニット３０、フロントサスペンションユニット４０の間で配管、配線の少なくとも一方を行っておくことで、ボデー１へ搭載した後の作業数を減らすことができる。また、組付け前ならエンジン搭載スペース５よりも作業し易い場所で配管、配線を行うことができるので、作業性もよい。また、上記サブアッシー時に配管、配線を行っておくことで、図６に例示の如く、エンジン２１の組付け前に配管のリークチェックや配線の導通チェックを行うことができる。これにより、先にエンジンサブアッシー１０単位で品質保証（検査）をした状態で組付けを図ることができる。また、組付け前に不具合が発見できれば、不具合品（不良品）の流出防止を効果的に図ることも可能となる。

また、本実施形態では、エンジン２１を、熱交換ユニット３０又はその一部を構成する部材（例えばラジエータサポート３１やクロスメンバ４）がボデー１に取り付けられていない状態で、ボデー１の前方からエンジン搭載スペース５に搭載するようにした。このように搭載することで、熱交換ユニット３０又はその一部構成部材とエンジン２１との干渉を回避して、エンジン２１を傷付けることなく確実にエンジン搭載スペース５に搭載することができる。ボデー１の前方からエンジン２１を搭載できるのであれば、あえて従来の如き高い位置にボデー１を配置する必要はなく、相対的に低い位置（床面から数百ミリ以下の位置）でエンジン２１を搭載することができる。これにより締結部位（サイドメンバ３の上部に設けられるエンジンマウント６）の視認性が向上し、作業性の改善を図ることができる。また、床面に近いレベルでエンジン２１を搭載することができれば、ボデー１とエンジン２１（エンジンサブアッシー１０）の何れも高い位置まで上昇させる必要がないため、エネルギーコストの面からも経済的である。もちろん、床面に近いレベルでエンジン２１を搭載することで、搭載したエンジン２１等の組付け作業も床面レベルで行うことができる。そのため、従来のように高い位置で締付け等の組付け作業を行う場合のように特殊な工具も必要なく汎用の工具で済む。これにより、工具の操作性が向上するので、誤締付け（締付け力の過不足）を可及的に防止して、締付け品質の向上、ひいては歩留まりの向上を図ることが可能となる。また、従来よりも低い位置で締付けできることで、従来用いていた特殊部品や機能上必要のない締付け部位を廃止することができ、これによってもコスト低減を図ることが可能となる。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明に係る組付け方法は上記例示の形態に限定されることなく、本発明の範囲内において任意の形態を採り得ることはもちろんである。

例えば上記実施形態では、エンジンサブアッシー１０をボデー１の前方側でかつエンジン搭載スペース５と同一高さレベルに配置した状態から、エンジン搭載スペース５に向けて移動させる場合を説明したが、必ずしもこの形態に限定される必要はない。例えば、 上記実施形態に記載の態様でエンジンサブアッシー１０のエンジン２１をエンジン搭載スペース５に搭載した後、エンジンサブアッシー１０を所定高さ分だけ上昇させてサイドメンバ３にエンジン２１、クロスメンバ４、フロントサスペンションメンバ４１を固定するようにしてもよい。

図８はその一例を示すもので、エンジンサブアッシー１０をボデー１の前方側から搭載する点は図７に示す態様と同じであるが、搭載時の高さが異なっている。すなわち、エンジンサブアッシー１０をエンジン搭載スペース５に同一高さレベルから水平移動させて搭載した場合、車種によっては、ボデー１側との不要な干渉が懸念される場合がある。また、図１及び図４に示すように、ナックル４６を取付けたフロントサスペンションユニット４０とエンジンユニット２０とをサブアッシー化してなるエンジンサブアッシー１０の状態でエンジン２１を搭載する場合、ボデー１に予め取付けておいたショックアブソーバー８とナックル４６との干渉が懸念される場合がある。これらの点に鑑み、本実施形態では、図８（ｂ）に示すように、正規の搭載位置よりも少し低い位置にエンジンサブアッシー１０を搭載し、然る後、リフター６２の駆動によりエンジンサブアッシー１０を上昇させて、各ユニット２０〜４０をボデー１側と組付け可能な高さ位置まで移動させる（図８（ｃ））。

このように一旦サブアッシー化した状態でエンジン２１をエンジン搭載スペース５に搭載した後、エンジンサブアッシー１０を上昇させてエンジン２１をエンジンマウント６等に締結固定することで、周辺要素との干渉を確実に回避してエンジン２１の搭載及び組付けを行うことができる。よって、作業性の更なる改善を図ることができる。また、この上昇動作は、周辺要素との干渉を回避する目的で行われるものであるから、その上昇量は少しで済む。よって、作業時間、エネルギーコストの面でもそれほど問題にはならない。

なお、上記実施形態では、スライド機構６１を用いてサブアッシー化した状態におけるエンジン２１のエンジン搭載スペース５への搭載を行う場合を例示したが、もちろんスライド機構６１の採用は任意である。例えばボデー１を吊り下げ状態で支持するボデー支持部を水平方向に移動させることで、エンジンサブアッシー１０をボデー１の前方からエンジン搭載スペース５に向けて移動（相対移動）させるようにしてもよい。また、ボデー支持部を下降させてボデー１を下降させることで、エンジンサブアッシー１０を所定の高さ位置に待機させた状態のエンジンサブアッシー１０を相対的に上昇させるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、エンジンサブアッシー１０を、ボデー１の前方からエンジン搭載スペース５に向けて移動させる場合を例示したが、もちろんこの搭載方向には限定されない。エンジン２１と熱交換ユニット３０又はその一部を構成する部材とをサブアッシー化してエンジンサブアッシー１０を形成した後、当該サブアッシー化した状態のままでエンジン２１をエンジン搭載スペース５に搭載する限りにおいてその搭載方向は任意である。

また、上記実施形態では、エンジンサブアッシー１０として、エンジンユニット２０と熱交換ユニット３０及びフロントサスペンションユニット４０を治具５０により一体的に支持したものを例示したが、エンジンサブアッシー１０はこれには限られない。エンジン２１と熱交換ユニット３０又はその一部を構成する部材を含む限りにおいて、エンジンサブアッシー１０は任意の構成を採り得る。

また、エンジンサブアッシー１０は、各ユニット２０〜４０を治具５０で必ずしも一体的に支持したものでなくてもよい。エンジン２１と熱交換ユニット３０又はその一部を構成する部材を含み、各ユニット２０〜４０間の位置関係を一定の状態に保持したままでボデー１のエンジン搭載スペース５に向けて移動させ得る限りにおいて、エンジンサブアッシー１０は任意の形態を採ることが可能であり、また、この際に用いられる治具についても任意の形態を採用可能である。図示例の如く各ユニット２０〜４０を下方から支持するものの他、図示は省略するが、各ユニット２０〜４０を上方から吊り下げ支持する形態の治具などを採用することも可能である。もちろん、エンジンユニット２０とフロントサスペンションユニット４０とをサブアッシー化する場合であれば、ドライブシャフト２６及びトルクロッド４４等を介してエンジンユニット２０にフロントサスペンションユニット４０を連結することができるので、この場合、治具を用いずともエンジンユニット２０とフロントサスペンションユニット４０とを一体的にエンジンサブアッシー１０として取り扱うことも可能である。

また、個々のユニット２０，３０，４０の構成についても任意であり、例えばエンジンユニット２０であれば、少なくともエンジン２１が含まれていればよい。

１ ボデー
２ ダッシュパネル
３ サイドメンバ
４ クロスメンバ
５ エンジン搭載スペース
６ エンジンマウント
８ ショックアブソーバー
１０ エンジンサブアッシー
２０ エンジンユニット
２１ エンジン
２２ トランスミッションユニット
２５ トランスミッション
２６ ドライブシャフト
３０ 熱交換ユニット
３１ ラジエータサポート
３２ ラジエータ
３３ コンデンサ
４０ フロントサスペンションユニット
４１ フロントサスペンションメンバ
５０ 治具
５５ 検査装置
６０ 搭載装置
６１ スライド機構
６２ リフター

Claims (1)

1. 車両を構成するボデーにエンジンを組付けるに際し、
   前記エンジンにその周辺要素を取付けてなるエンジンユニットと、熱交換ユニット、及びフロントサスペンションユニットとをサブアッシー化してエンジンサブアッシーを形成した後、
   前記エンジンユニットと、前記熱交換ユニット、及び前記フロントサスペンションユニットとの間で配管、配線の少なくとも何れか一方を行って前記エンジンサブアッシー内に配管系、配線系の少なくとも何れか一方を構築した状態で、前記構築した配管系、配線系の少なくとも何れか一方に対し前記配管系のリークチェック、又は前記配線系の導通チェックを行い、然る後、
   前記エンジンサブアッシーを前記ボデーのサイドメンバの間に形成されるエンジン搭載スペースに搭載することを特徴とする車両のエンジン組付け方法。

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